JP6963483B2 - 剥離用テープカッター - Google Patents

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本発明は、剥離用テープを切断する剥離用テープカッターに関する。
ウェーハなどの被加工物は、その表面に分割予定ラインによって区画された領域に複数のデバイスが形成されている。分割予定ラインに沿ってウェーハをチップに分割する場合は、ウェーハの表面に保護テープを貼着して裏面側を例えば研削砥石により所定の厚みに薄化した後、リングフレームに貼着され開口部分から露出した粘着テープにウェーハの裏面を貼着してリングフレームとウェーハとを一体化させたワークセットを形成し、その後、ウェーハの表面から保護テープを剥離してから、露出した表面から分割予定ラインに沿って分割加工を施してウェーハを複数のチップに形成している。
ウェーハの表面から保護テープを剥離するきっかけを作るために、例えば、保護テープより接着力が強い剥離用テープが用いられる。剥離用テープとしては、所定の熱が加えられることで接着力が発揮する接着剤層を有するヒートシールテープがある。かかる構成の剥離用テープを用いてウェーハの表面から保護テープを剥離する装置として、例えば、下記の特許文献1に示す剥離装置がある。この剥離装置は、剥離用テープがリールにロール状に巻回されたテープロールと、ヒータを備えるテープ貼着部と、所定の長さで剥離用テープを切断する切断刃とを少なくとも備え、テープロールの外周から剥離用テープを引き出して保護テープの外周部分に位置づけ、ヒータにより加熱されたテープ貼着部によって剥離用テープを保護テープに押し付けて接着させ、接着された付近で切断刃を用いて剥離用テープを切断している。そして、保護テープの外周部分に接着された剥離用テープを、ウェーハの表面から離反する方向に引っ張ることにより保護テープを剥離している。
特開2017−123409号公報
上記のような剥離用テープの接着剤層は、熱を加えないときは接着力を有していない。例えば、図12(a)に示す従来の切断刃80を用いて、基材6aと接着剤層6bとの2層構造からなる剥離用テープ6を切断するときに接着剤層6bの粉TPが発生することがある。切断刃80の刃先81の切れ味を継続させるために、通常、載置台82には切断方向に延在する溝83が形成されている。
剥離用テープ6を切断する際には、載置台82の上に剥離用テープ6の接着剤層6bを下にして載置して基材6aの上から押さえ部84で押さえた状態で、切断刃80を溝83に沿って例えば+Y方向に進行させることにより剥離用テープ6を切断する。このとき、図12(b)に示すように、切断刃80の刃先81によって基材6a側から切り込んで接着剤層6b側に向けて外力を加えているため、接着剤層6bの切断面が折れ曲がるようにして溝83内に押し下げられ粉TPが発生する。粉TPがデバイスに付着して熱が加わると、接着力を発揮してデバイスに悪影響を及ぼすことがある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、粉を発生させずに剥離用テープを切断できるようにすることを目的としている。
本発明は、熱を加えることにより保護テープに接着される接着剤層と基材とからなる帯状の剥離用テープを用いてウェーハの表面に貼着された該保護テープを外周部分から剥離する剥離装置において、該剥離用テープを所定の長さで切断する剥離用テープカッターであって、該剥離用テープの該接着剤層側が載置される載置面と該剥離用テープの幅方向に形成される溝とを備える載置台と、該載置面に載置された該剥離用テープを該載置面に向かって押さえる押さえ部と、該溝の延在方向に沿って該溝内を進行させる進行方向前方側に斜めに形成される刃先を有し、該刃先が該接着剤層から該基材に向かって力を与えて該剥離用テープを切断する切断刃と、該切断刃を該溝の該延在方向に移動させる移動手段と、を備える。
上記切断刃の上記刃先は、上記載置面に対して90度より大きく180度未満の角度で傾斜して形成されていることが好ましい。
また、上記切断刃は、傾斜した上記刃先に対して平行な斜面を備えた構成が好ましい。
本発明に係る剥離装置は、剥離用テープの接着剤層側が載置される載置面と剥離用テープの幅方向に形成される溝とを備える載置台と、載置面に載置された剥離用テープを載置面に向かって押さえる押さえ部と、溝の延在方向に沿って溝内を進行させる進行方向前方側に斜めに形成される刃先を有し、刃先が接着剤層から基材に向かって力を与えて剥離用テープを切断する切断刃と、切断刃を溝の延在方向に移動させる移動手段とを備えたため、溝に沿って切断刃を進行させて剥離用テープを切断する際には、接着剤層から基材に向かって外力が作用するように刃先を切り込ませることができる。したがって、剥離用テープの切断時に基材が接着剤層の支えとなり、接着剤層の粉を発生させずに剥離用テープを良好に切断することができる。
上記切断刃の上記刃先は、上記載置面に対して90度より大きく180度未満の角度で傾斜して形成されているため、接着剤層から基材に向けて捲り上げるように切断刃の刃先で剥離用テープを切断することができ、接着剤層の粉の発生を防止することができる。
また、上記切断刃は、傾斜した上記刃先に対して平行な斜面を備えたため、例えば、剥離用テープを切断した後切断刃を元の位置に戻すときに、切断刃の斜面から剥離用テープに形成された切断溝に進入させることで、切断刃の刃先が接着剤層に接触することがなく、切断刃と接着剤層との擦れがないため、接着剤層の粉が発生するおそれがない。
剥離装置の構成を示す斜視図である。 剥離用テープカッターの構成及び剥離用テープの構成を示す斜視図である。 切断刃の刃先の角度を説明する側面図である。 フレームと一体となったウェーハを保持テーブルに搬送する状態を示す断面図である。 ウェーハに貼着された保護テープの外周部分に剥離用テープを貼着する状態を示す断面図である。 載置台に載置された剥離用テープを押さえ部で押さえるとともに切断刃を剥離用テープの切断を開始する開始位置に位置づけた状態を示す断面図である。 図6の状態を模式的に示す斜視図である。 (a)は、切断刃を載置台の溝に沿って進行させて剥離用テープを切断する状態を示す側面図である。(b)は、(a)の状態を正面側からみた断面図である。 (a)は、切断刃を開始位置に戻す状態を示す側面図である。(b)は、(a)の状態を正面側からみた断面図である。 (a)は、切断刃を上昇させる状態を示す側面図である。(b)は、切断された剥離用テープの状態を正面側からみた断面図である。 剥離用テープにより保護テープをウェーハから剥離する状態を示す断面図である。 (a)は、従来の切断刃を載置台の溝に沿って進行させて剥離用テープを切断する状態を示す側面図である。(b)は、(a)の状態を正面側からみた断面図である。
図1に示すウェーハWは、円形板状の被加工物の一例であって、その表面には、格子状の分割予定ラインによって区画された複数の領域にデバイスがそれぞれ形成されている。ウェーハWの表面には、デバイスを保護する保護テープ3が貼着されている。ウェーハWは、例えば、粘着テープを介してリングフレームに支持された形態で剥離装置1に搬入される。また、リングフレームを使用せずに、サブストレートなどの支持基板にウェーハWが貼着された形態で剥離装置1に搬入されてもよい。
剥離装置1は、帯状の剥離用テープ2を用いてウェーハWの表面に貼着された保護テープ3を外周部分から剥離する剥離装置の一例である。剥離装置1は、X軸方向に延在する基台10を有している。基台10の上にはウェーハWを保持する保持テーブル11を備えている。保持テーブル11は、ポーラス部材を備え、その上面がウェーハWを吸引保持する保持面110となっている。図1では省略しているが、保持テーブル11の外周側には、リングフレームを載置するフレーム載置台とこれに載置されたリングフレームを固定するクランプ部とを備えている。
保持テーブル11の下方には、保持テーブル11を水平方向(図示の例ではX軸方向)に移動させる保持テーブル移動手段14を備えている。保持テーブル移動手段14は、基台10に配設されたボールネジ15と、ボールネジ15の一端に接続されたモータ16と、ボールネジ15と平行に延在する一対のガイドレール17と、X軸方向に移動可能な移動基台18とを備えている。移動基台18の一方の面には、保持テーブル11が支持されている。移動基台18の他方の面には、一対のガイドレール17が摺接し、移動基台18の中央に形成されたナットにはボールネジ15が螺合している。モータ16によって駆動されてボールネジ15が回動することにより、移動基台18とともに保持テーブル11をガイドレール17に沿ってX軸方向に移動させることができる。
保持テーブル11の上方には、所定の長さで剥離用テープ2を切断する本発明に係る剥離用テープカッター30と、剥離用テープ2がロール状に巻回されたテープロールRから剥離用テープ2を引き出しウェーハWの表面に貼着された保護テープ3に供給する剥離用テープ供給手段20と、テープロールRから引き出された剥離用テープ2の一端を挟持する挟持手段24と、剥離用テープ2を保護テープ3の外周部分に押し付けて貼着するテープ貼着部40と、剥離用テープカッター30及び挟持手段24をX軸方向に水平移動させる水平移動手段50とを備えている。
剥離用テープ供給手段20は、テープロールRが装着されたリール21と、テープロールRから引き出された剥離用テープ2を下方にガイドするガイドローラ22a,22bと、ガイドローラ22a,22bの下方側に配置された送り出しローラ23a,23bとを備えている。リール21には、図示しない制御機構によってバックテンションがかけられており、テープロールRから引き出された剥離用テープ2に弛みが生じないように張り具合が調整されている。ガイドローラ22a,22bは、剥離用テープ2を折り返してテンションをかけつつ送り出しローラ23a,23bに向けてガイドすることができる。送り出しローラ23a,23bは、ガイドローラ22a,22bによりガイドされた剥離用テープ2を挟持手段24に向けて送り出すことができる。
挟持手段24は、Z軸方向に延在するガイド部材25と、ガイド部材25の上端に接続されたエアシリンダ26と、ガイド部材25の下端が折り曲げ成形された固定爪部27と、固定爪部27と対向して配設され固定爪部27に対して接近及び離間する方向に移動する可動爪部28とを備えている。挟持手段24では、エアシリンダ26により固定爪部27に対して可動爪部28を接近させることにより剥離用テープ2の一端を挟持することができる。一方、エアシリンダ26により固定爪部27から可動爪部28を離間させることにより剥離用テープ2の一端の挟持状態を解除することができる。
テープ貼着部40は、送り出しローラ23a,23bと挟持手段24との間に配設されている。テープ貼着部40には、ヒータ41が取り付けられている。テープ貼着部40によって、保護テープ3の外周部分に剥離用テープ2を押し付けて貼着する際には、ヒータ41がテープ貼着部40を加熱することで、保護テープ3に対して押し付けた剥離用テープ2を部分的に熱溶着させることができる。これにより、剥離用テープ2を保護テープ3に対して良好に貼着することができる。テープ貼着部40には、図示していないが、テープ貼着部40を昇降させる昇降機構が接続されている。
図2に示すように、剥離用テープ2は、保護テープ3の外周部分に熱を加えて接着される接着剤層2bと基材2aとからなる2層構造のヒートシールである。基材2aの材質は、特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート等の樹脂からなる。接着剤層2bは、加熱処理によって硬化する樹脂で構成されていることが好ましく、例えばエポキシ樹脂からなる。接着剤層2bの粘着力は、保護テープ3のウェーハWに対する粘着力よりも大きくなっている。かかる剥離用テープ2は、内側に接着剤層2bが位置する状態で図1に示したリール21の外周に巻回されてテープロールRとして形成されている。
剥離用テープカッター30は、剥離用テープ供給手段20と挟持手段24との間に配設されている。剥離用テープカッター30は、図2に示すように、剥離用テープ2の接着剤層2b側が載置される載置面32と剥離用テープ2の幅方向に形成される溝33とを備える載置台31と、載置面32に載置された剥離用テープ2を載置面32に向かって押さえる押さえ部34と、溝33の延在方向に沿って溝33内を進行させる進行方向前方側に斜めに形成される刃先350を有し、刃先350が接着剤層2bから基材2aに向かって力を与えて剥離用テープ2を切断する切断刃35と、切断刃35を溝33の延在方向に移動させる移動手段36と、切断刃35を載置面32に対して垂直方向に垂直移動させる垂直移動手段37とを備えている。
移動手段36は、門型形状をなす一対の支持部材340の凹部に配設されている。移動手段36は、切断刃35の上端に装着された移動ブロック360と、移動ブロック360を溝33の延在方向に移動させるガイド361と、例えばエアシリンダとピストンとからなる移動機構とを備えている。垂直移動手段37は、ガイド361の上面に接続されている。垂直移動手段37は、例えばエアシリンダとピストンとからなり、ガイド361とともに切断刃35を垂直方向に昇降させることができる。
載置台31の延在方向の長さは、特に限定されないが、少なくとも剥離用テープ2の幅方向の幅よりも長い構成となっていることが好ましい。載置台31に形成された溝33は、切断刃35で剥離用テープ2を切断するときの刃先350の逃げ溝である。溝33を挟んで両側に形成された載置台31の上面が載置面32となっている。剥離用テープ2は、載置台31の延在方向と直交するように載置面32に載置される。図2の実線で示す切断刃35の位置は、載置面32に載置された剥離用テープ2の切断を開始する開始位置である。また、二点鎖線で示す切断刃35の位置は、剥離用テープ2の切断を完了した終了位置である。なお、開始位置の上方側には、切断刃35を収容するための収容箱(図示せず)が配設されている。
押さえ部34は、複数(図示の例では2つ)備え、載置台31の延在方向と同方向に延在しており、支持部材340の下端にそれぞれ連結されている。押さえ部34の下面は平坦面に形成されている。2つの押さえ部34の間には、切断刃35の移動を可能にするスリット341が形成されている。押さえ部34は、載置台31の載置面32に載置された剥離用テープ2を上方から水平に押さえることができる。
切断刃35の刃先350は、載置台31の載置面32に対して傾いて上側に向いている。すなわち、刃先350は載置面32側に向いておらず、剥離用テープ2を切断する時に作用する外力が上方に向かうように刃先350が傾斜している。この切断刃35を溝33に沿って進行させて剥離用テープ2を切断すると、接着剤層2bから基材2aに向かって外力が付与されるため、刃先350で接着剤層2bを切断した際に粉が発生するのを抑えることができる。
図3に示すように、切断刃35の刃先350は、載置台31の載置面32に対して90度より大きく180度未満の角度θで傾斜して形成されていることが好適である。図示の例における角度θは、例えば135度に設定されている。これにより、切断刃35による外力を上方側に向けて作用させ、図2に示した接着剤層2bから基材2aに向けて捲り上げるように剥離用テープ2を切断することができ、接着剤層2bの粉の発生を防止することができる。
また、切断刃35は、傾斜した刃先350に対して平行な斜面351を備えている。すなわち、本実施形態に示す切断刃35は、例えば平行四辺形状に形成されている。このように構成される切断刃35では、溝33に沿って剥離用テープ2を切断して終了位置に位置づけた後、剥離用テープ2に形成された切断溝に沿って切断刃35を移動させて開始位置に戻す。この際、切断刃35の斜面351によって捲り上がった接着剤層2b及び基材2aを下方に押し下げることができる。
図1に示す水平移動手段50は、X軸方向に延在する支持板51に配設されたボールネジ52と、ボールネジ52の一端に接続されたモータ53と、ボールネジ52と平行に延在する一対のガイドレール54と、X軸方向に水平に移動可能なスライダ55とを備えている。スライダ55には、剥離用テープカッター30と挟持手段24とが接続されている。スライダ55の他方の面には、一対のガイドレール54が摺接し、スライダ55の中央に形成されたナットにはボールネジ52が螺合している。モータ53によって駆動されてボールネジ52が回動することにより、スライダ55とともに剥離用テープカッター30及び挟持手段24をガイドレール54に沿ってX軸方向に移動させることができる。
剥離装置1は、各機構を制御する制御部60と、例えばガイドローラ22aに接続された検出部61とを備えている。制御部60は、例えばCPUで構成された演算処理装置やROM、RAM等を備えている。検出部61では、例えばガイドローラ22a,22bの間を通る剥離用テープ2の摩擦力の違いを検出することにより、剥離用テープ2の種類を判別することができる。かかる検出結果に基づいて、制御部60が剥離用テープ2の種類に応じた条件で各機構を制御することができる。
次に、剥離装置1において、剥離用テープ2を切断する動作例及び保護テープ3を剥離する動作例について説明する。本実施形態に示すウェーハWは、例えば研削装置等において研削が施されているものとする。また、図4に示すように、ウェーハWは、予めリングフレーム4の開口を塞いで貼着され開口から露出した粘着テープ5に貼着され、ウェーハWとリングフレーム4とが一体となった形態となっているものとする。
リングフレーム4と一体となったウェーハWを、例えば搬送機構70を用いて剥離装置1の保持テーブル11に搬送する。搬送機構70は、フレーム保持部71と、吸引源72とを備えている。搬送機構70は、吸引源72によって吸引力を作用させたフレーム保持部71でリングフレーム4の上面を吸引保持し、ウェーハW側を保持テーブル11の保持面110に載置するとともに、保持テーブル11の外周側に配設されたフレーム載置台12にリングフレーム4を載置する。続いて、保持面110でウェーハWを吸引保持するとともに、フレーム載置台12に連結されたクランプ部13がリングフレーム4の上面を押さえて固定する。
図1に示した送り出しローラ23a,23bによって、テープロールRから剥離用テープ2が挟持手段24に向けて送り出される。剥離用テープ2の接着剤層2b側が載置面32に載置され、剥離用テープ2の一端が挟持手段24の固定爪部27の上面に位置づけられたら、可動爪部28が固定爪部27に対して接近する方向に移動して剥離用テープ2の一端を挟持する。次いで、挟持手段24が+X方向に移動して挟持した剥離用テープ2を同方向に引っ張る。この段階では、剥離用テープ2の上方側にテープ貼着部40が待機した状態となっている。
図5に示すように、保持テーブル11を例えば−X方向に移動させて、例えばテープ貼着部40の真下に保護テープ3の外周部分を位置づける。続いて、ヒータ41により加熱されたテープ貼着部40を−Z方向に下降させることにより、剥離用テープ2を上方から保護テープ3の外周部分に押し付け、剥離用テープ2の接着剤層2bを保護テープ3に熱溶着させる。
図6に示すように、一対の押さえ部34を下降させ、載置台31の載置面32に載置された剥離用テープ2を上方から水平に押さえるとともに、切断刃35を開始位置に位置づける。つまり、図7に示すように、切断刃35を剥離用テープ2の一方の側辺側から露出した溝33の一端の位置に位置づける。これにより、切断刃35の刃先350は、剥離用テープ2の下側、すなわち、接着剤層2b側に向いた状態となる。なお、図6に示したテープ貼着部40は、+Z方向に上昇して剥離用テープ2から退避している。
次いで、図8(a)に示すように、実線で示す開始位置にある切断刃35を溝33の延在方向に沿って例えば+Y方向に進行させ、二点鎖線に示す終了位置まで切断刃35を移動させる。このとき、図8(b)に示すように、切断刃35の刃先350により接着剤層2bから切り込ませて、接着剤層2bから基材2aに向かって外力を与えて剥離用テープ2を切断する。切断刃35によって接着剤層2bと基材2aとを順次捲り上げるように切断することで、刃先350が接着剤層2bを切り抜ける際に、押さえ部34によって押さえられた基材2a側が接着剤層2bを支えるため、接着剤層2bの粉が発生するのを抑えることができる。このようにして、剥離用テープ2の表裏が切断された切断溝Gが形成される。
図9(a)に示すように、実線で示す終了位置にある切断刃35を例えば−Y方向に後退させて二点鎖線で示す開始位置に戻す。具体的には、切断刃35の高さ位置を変えずに、剥離用テープ2に形成された切断溝Gに沿って後退させる。このとき、切断刃35の斜面351が基材2aから進入していき、図9(b)に示すように、基材2aと接着剤層2bとに形成された切断溝Gを溝33内に順次押し下げることができる。切断刃35の刃先350が接着剤層2bに接触することがなく、切断刃35と接着剤層2bとの擦れが生じないことから、接着剤層2bの粉が発生するおそれがない。
切断刃35を開始位置に戻したら、図10(a)に示すように、切断刃35を+Z方向に上昇させ、図示しない収容箱に切断刃35を収容させる。このようにして、図10(b)示すように、接着剤層2bの粉を発生させることなく、剥離用テープ2を良好に切断することができる。
図11に示すように、所定の長さで剥離用テープ2を切断したら、挟持手段24を上方に移動させつつ、例えば、挟持手段24の下方側に配設された一対のプレート29及び一対の自転可能なローラ29aで剥離用テープ2を挟み込んで、保護テープ3を剥離する方向(図中左方)に剥離用テープ2を180度折り曲げるとよい。剥離用テープ2の折り曲げ角度は、必ずしも180度である必要はないが、研削後のウェーハWは薄化されており、折り曲げ角度が小さいと保護テープ3の剥離時にウェーハWに割れ等を引き起こす恐れがあり、できるだけ180度、もしくはこれに近い角度で折り曲げることが好ましい。そして、保護テープ3の外周部分に貼着された剥離用テープ2が折り曲げられた状態のまま、保持テーブル11を例えば+X方向に移動させることにより、ウェーハWの表面から保護テープ3が完全に剥離される。剥離された保護テープ3は、例えば廃棄容器に廃棄される。
以上のとおり、本発明に係る剥離装置1は、剥離用テープ2の接着剤層2b側が載置される載置面32と剥離用テープ2の幅方向に形成される溝33とを備える載置台31と、載置面32に載置された剥離用テープ2を載置面32に向かって押さえる押さえ部34と、溝33の延在方向に沿って溝33内を進行させる進行方向前方側に斜めに形成される刃先350を有し、刃先350が接着剤層2bから基材2aに向かって力を与えて剥離用テープ2を切断する切断刃35と、切断刃35を溝33の延在方向に移動させる移動手段36とを備えたため、溝33に沿って切断刃35を進行させて剥離用テープ2を切断する際には、接着剤層2bから基材2aに向かって外力が作用するように刃先350を切り込ませることができる。本発明によれば、剥離用テープ2の切断時に基材2aが接着剤層2bの支えとなり、接着剤層2bの粉を発生させずに剥離用テープ2を良好に切断することができる。
1:剥離装置 2:剥離用テープ 2a:基材 2b:接着剤層 3:保護テープ
4:フレーム 5:粘着テープ 6:剥離用テープ 6a:基材 6b:接着剤層
10:基台 11:保持テーブル 12:フレーム載置台 13:クランプ部
14:保持テーブル移動手段 15:ボールネジ 16:モータ 17:ガイドレール
18:移動基台 20:剥離用テープ供給手段 21:リール
22a,22b:ガイドローラ 23a,23b:送り出しローラ 24:挟持手段
25:ガイド部材 26:エアシリンダ 27:固定爪部 28:可動爪部
29:プレート 29a:ローラ 30:剥離用テープカッター 31:載置台
32:載置面 33:溝 34:押さえ部 35:切断刃 350:刃先 351:斜面36:移動手段 37:垂直移動手段 40:テープ貼着部 41:ヒータ
50:水平移動手段 51:支持板 52:ボールネジ 53:モータ
54:ガイドレール 55:スライダ
60:制御部 61:検出部
70:搬送機構 71:フレーム保持部 72:吸引源
80:剥離用テープカッター 81:刃先 82:載置台 83:溝 84:押さえ部

Claims (3)

  1. 熱を加えることにより保護テープに接着される接着剤層と基材とからなる帯状の剥離用テープを用いてウェーハの表面に貼着された該保護テープを外周部分から剥離する剥離装置において、該剥離用テープを所定の長さで切断する剥離用テープカッターであって、
    該剥離用テープの該接着剤層側が載置される載置面と該剥離用テープの幅方向に形成される溝とを備える載置台と、
    該載置面に載置された該剥離用テープを該載置面に向かって押さえる押さえ部と、
    該溝の延在方向に沿って該溝内を進行させる進行方向前方側に斜めに形成される刃先を有し、該刃先が該接着剤層から該基材に向かって力を与えて該剥離用テープを切断する切断刃と、
    該切断刃を該溝の該延在方向に移動させる移動手段と、を備える剥離用テープカッター。
  2. 前記切断刃の前記刃先は、前記載置面に対して90度より大きく180度未満の角度で傾斜して形成された請求項1記載の剥離用テープカッター。
  3. 前記切断刃は、傾斜した前記刃先に対して平行な斜面を備えた請求項2記載の剥離用テープカッター。
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